[實用新型]集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構

有效

• 申請號: 201621494024.8
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN206410796U
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王培林;井亞會;戚麗娜;張景超;劉利峰;趙善麒
• 申請（專利權）人: 江蘇宏微科技股份有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;H01L29/861;H01L23/34
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1.一種集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：硅片(1)有源區內依次連接有第一氧化層(6)和其上部的第一多晶硅層(8)，所述第一多晶硅層(8)上部連接有第二氧化層(9)，第二氧化層(9)具有向下穿過第一多晶硅層(8)和第一氧化層(6)并與晶體管連接用以隔離出二極管區域的隔離部分(9-1)，隔離部分(9-1)內的第一多晶硅層(8)形成二極管第一摻雜區(8-1)，第二氧化層(9)上部連接有二極管區域處的第二多晶硅層(17)及頂部的絕緣介質層(15)，絕緣介質層(15)具有向下穿過第二多晶硅層(17)與第二氧化層(9)連接的環形隔離部分(15-1)，環形隔離部分(15-1)將第二多晶硅層(17)形成不相連接的二極管第二摻雜區(17-2)和位于二極管第二摻雜區(17-2)外圍的隔離保護環(17-1)，且隔離保護環(17-1)不閉合，第二多晶硅層(17)向下延伸的連接部分(17-3)穿過第二氧化層(9)與第一多晶硅層(8)上的二極管第一摻雜區(8-1)連接形成縱向的PN結，二極管的第一電極(14)穿過絕緣介質層(15)和第二氧化層(9)與第一多晶硅層(8)連接、第二電極(16)穿過絕緣介質層(15)與第二多晶硅層(17)上的二極管第二摻雜區(17-2)連接，保護電極(13)穿過絕緣介質層(15)與第二多晶硅層(17)上的隔離保護環(17-1)連接，且保護電極(13)與第二電極(16)連接形成等電位。

2.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：硅片(1)在二極管區域還具有與晶體管終端區離子相同雜質的摻雜保護區(5)，摻雜保護區(5)與晶體管的第一摻雜區(3)相接。

3.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第二氧化層(9)的隔離部分(9-1)連接有晶體管的發射極(11)，晶體管的發射極(11)穿出晶體管的第二摻雜區(2)并與晶體管的第一摻雜區(3)和外側的第二摻雜區(2)連接。

4.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(17-2)的連接部分(17-3)其外周面為弧形面。

5.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第二多晶硅層(17)的隔離保護環(17-1)上的開口寬度h在5-15μm。

6.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第二氧化層(9)上的隔離部分(9-1)的寬度在5-10μm。

7.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第一多晶硅層(8)的二極管第一摻雜區(8-1)為多晶硅自摻雜n型雜質，第一多晶硅層(8)的厚度在1-2μm，第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(17-2)為多晶硅注入p型雜質，注入劑量1×10¹²cm^-3～1×10¹³cm^-3,且第二多晶硅層(17)的厚度在2-5μm。

8.根據權利要求1所述的集成在晶體管上縱向PN結的溫度傳感二極管結構，其特征在于：所述第一多晶硅層(8)的二極管第一摻雜區(8-1)為多晶硅自摻雜p型雜質，第一多晶硅層(8)的厚度在1-2μm，第二多晶硅層(17)的二極管第二摻雜區(17-2)為多晶硅注入n型雜質，注入劑量1×10¹²cm^-3～1×10¹³cm^-3,且第二多晶硅層(17)的厚度在2-5μm。